电源变压器的感应耐压试验

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1、电源变压器的感应耐压试验　　(内蒙古矿山安全与职业危害检测检验中心，内蒙古包头014060) 　　摘要：文章通过变压器的结构分析提出了利用感应耐压试验检测电源变压器质量的必要性。 关键词：电源变压器；感应耐压试验；测试 　　中图分类号：TM406文献标识码：B文章编号：1007—6921(XX)20—0118—01 　　电源变压器是用来改变交流电压、交流电流的器件。作为和产品相关的重要元件，其质量好坏直接影响到整机的质量和用户的安全。 1试验简介 　　电介质强度是检验电源变压器的一个重要指标。对于电源变压器

2、初级和次级绕组的匝间和层间绝缘的电介质强度，要求必须在潮湿预处理后通过下述试验：用其绕组额定电压的2倍或其绕组额定电压范围上限的2倍、而频率不低于额定频率2倍的电压加在绕组的两端。试验时，所有不打算与供电网相连的绕组必须空载，绝缘的任何部分不得发生闪络和击穿。试验后，不得有可觉察到的变压器损坏现象。 　　740)this.width=740"border=undefined> 2电源变压器的结构及特性分析 　　电源变压器主要由初、次级绕组和铁芯构成，其初、次级绕组大多采用密绕多层式结构。在一个横截面是矩形的绝缘框架上，用

3、高强度漆包线均匀密绕，一层完毕后，敷以绝缘材料后，再绕第二层，直到匝数合适为止。根据设计要求，在一个线圈框架上，既可以绕制一个绕组，也可以绕制多个绕组。相对于变压器的主绝缘即绕组与绕组之间以及绕组与铁芯之间的绝缘而言，变压器还有另外一项很重要的绝缘性能指标——纵绝缘。纵绝缘是指变压器绕组具有不同电位的不同点和不同部位之间的绝缘，主要包括绕组匝间、层间和段间的绝缘性能，而国家标准和国际电工委员会标准中规定的“感应耐压试验”则是专门用于检验变压器纵绝缘性能的测试方法之一。感应耐压试验是指给变压器规定的绕组外施加一电压，该电压不低

4、于2倍的额定电源电压，频率不小于2倍的最低额定频率，要求在该电压按规定持续的时间内绕组无灼热、飞弧、击穿或损伤等现象；要求感应耐压试验前后额定工作电源下的空载电流和功耗无明显的变化。 　　变压器的纵绝缘主要依赖于绕组内的绝缘介质——漆包线本身的绝缘漆、变压器油、绝缘纸、浸渍漆和绝缘胶等等；纵绝缘电介质很难保证100%的纯净度，难免混含固体杂质、气泡或水分等，生产过程中也会受到不同程度的损伤；变压器工作时的最高场强集中在这些缺陷处，长期负载动作的温升又降低绝缘介质的击穿电压，造成局部放电，电介质通过外交变电场吸收的功率即介

5、质损耗会显著增加，导致电介质发热严重，介质电导增大，该部位的大电流也会产生热量，就会使电介质的温度继续升高，而温度的升高反过来又使电介质的电导增加。如此长期恶性循环下去，最后导致电介质的热击穿和整个变压器的毁坏。这一故障表现在变压器的特性上就是空载电流和空载功耗显著增加，并且绕组有灼热、飞弧、振动和啸叫等不良现象。可见利用感应耐压试验检测出变压器是否含有纵绝缘缺陷是极其必要的。 　　变压器刚出产时，没有经不定期恶劣环境长时间的考验，外施其额定电压和频率的电源做试验，绕组匝间、层间和段间的电压不足以达到电介质缺陷处的击穿电

6、压，难以造成这些绝缘缺陷处的放电和击穿，这种存在绝缘故障隐患的变压器与绝缘性能良好的同类变压器的空载电流和空载功耗没有太大的差别，故而难以发现这些隐患。 3电源变压器感应耐压试验原理分析 　　感应耐压试验给变压器施加2倍的额定电压以上的电压，可在纵绝缘缺陷处建立更高更集中的场强，绕组匝间、层间和段间的电压达到并超过电介质缺陷处的击穿电压；感应耐压试验给变压器施加频率在2倍的额定频率以上，较高的频率又可大大的降低固体电介质的击穿电压，使得绝缘缺陷更容易被击穿，感应耐压试验所规定的外施电压的作用时间亦可保证绝缘缺陷的击穿，

7、故感应耐压试验可以可靠地检测出变压器纵绝缘性能的好坏。 　　740)this.width=740"border=undefined> 　　感应耐压试验给变压器施加电源的频率之所以在2倍的额定频率以上，是因为：变压器的激磁电流i-主磁通振幅￠m的特性曲线一般设计在额定频率和额定电压下接近弯曲饱和部分。用U1、E1、N1分别代表输入端的电源电压、感应电动势和初级线圈的匝数，用U2、E2、N2分别代表输出端的电源电压、感应电动势和初级线圈的匝数。当交流电压U1加到初级线圈后，在初、次级线圈中分别感应出

8、交变电动势E1、E2。根据电磁感应定律，其电动势分别为：E1=4.44fN1￠m×10-8(V),E2=4.44Fn2￠m×10-8(V)。当次级线圈开路时，变压器空载运行，初级线圈中只有少量的励磁电流通过，即空载电流。如果忽略变压器的损耗，变压器又是空载，则初级线圈电压降极小，次级电压